WO2019021972A1 - 光波長分離装置及び光波長分離方法 - Google Patents

光波長分離装置及び光波長分離方法 Download PDF

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吉朗 佐藤
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Definitions

  • the present invention relates to an optical wavelength separation apparatus and an optical wavelength separation method for separating wavelength multiplexed optical signals.
  • a group of carrier frequencies used in a Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) system is an ITU-T Recommendation G.3 as a "frequency grid". It is specified in 694.1.
  • the channel intervals of the frequency grid include, for example, 100 GHz, 50 GHz, 25 GHz, and 12.5 GHz.
  • DWDM transmission may be performed using a frequency grid of 40 GHz or 33.3 GHz channel spacing, which is not included in the ITU-T recommendation, in order to prioritize frequency utilization efficiency.
  • ITU-T stands for Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union.
  • Patent Document 1 describes an optical cross connect system in which an optical switch is disposed between wavelength selective switches (WSS).
  • Patent Document 2 describes an optical transmission apparatus in which interleavers are arranged before and after WSS.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a general light wavelength separation circuit 201.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 201 is Arrayed Waveguide Grating (1 ⁇ 10 AWG) of 1-port input and 10-port output.
  • the AWG has band pass filter characteristics in the optical path between the input port and each output port, and an optical signal (carrier) of a specific wavelength from the input wavelength multiplexed optical signal (hereinafter referred to as "WDM signal"). Separate) and output.
  • WDM signal wavelength multiplexed optical signal
  • WDM signal wavelength multiplexed optical signal
  • a WSS in which the center frequency of a band pass filter between one input port and a plurality of output ports can be varied in steps of 6.25 GHz or 12.5 GHz. Furthermore, there is also known a WSS in which the bandwidth of each output port can be set in units of 6.25 GHz or 12.5 GHz. However, the frequency range of the band pass filter of each output port of WSS can not be made to overlap.
  • a WSS may be used as the optical wavelength separation circuit 201 instead of the AWG.
  • some submarine cable systems use a frequency grid with a channel spacing of 40 GHz or 33.3 GHz. Therefore, when using WSS whose frequency control unit is 6.25 GHz or 12.5 GHz, the center frequency and bandwidth of the band pass filter is the optical signal included in the WDM signal with a channel spacing of 40 GHz or 33.3 GHz. It may not match the wavelength and bandwidth. In this case, the WSS can not separate the optical signals included in the WDM signal without affecting the spectrum.
  • the WSS is changed to a WSS whose control unit is 40 GHz or a WSS 33.3 GHz, it is not possible to preferably separate WDM signals of frequency grids of other channel intervals.
  • the control unit of WSS is made smaller than 6.25 GHz to support all channel spacings such as 50 GHz, 40 GHz, 33.3 GHz, 25 GHz etc., eventually, WSS whose control unit is 0.1 GHz is required. It becomes. However, the realization of such a fine-grained WSS is technically difficult.
  • An object of the present invention is to provide a technique for realizing an optical wavelength separation apparatus and an optical wavelength separation method that can be flexibly adapted to various channel intervals of a WDM signal.
  • the optical wavelength separation circuit of the present invention is An optical coupler for branching a wavelength multiplexed optical signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed;
  • the optical signal which is disposed at each output port of the optical coupler, and which splits the optical signal included in the wavelength-multiplexed optical signal input from the output port of the optical coupler into each channel whose center frequency is not adjacent Band pass filters that output signals from different output ports;
  • An optical switch for selecting any one of paths of optical signals input from the output port of each of the band pass filters; Equipped with
  • the light wavelength separation method of the present invention is Branch a wavelength-multiplexed optical signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed, The optical signal included in the wavelength-multiplexed optical signal is separated for each channel whose central frequency is not adjacent for each of the branched wavelength-multiplexed optical signals, Outputting the optical signal separated for each channel using a band pass filter; Select one of a plurality of paths through which the separated optical signal is output; Including procedures.
  • the present invention provides an optical wavelength separation apparatus and an optical wavelength separation method that can be flexibly adapted to various channel spacings of WDM signals.
  • FIG. 7 is a table showing an example of a frequency grid of a WDM signal input to the optical wavelength separation circuit 100.
  • FIG. FIG. 3 is a table showing an example setting of ideal band pass filters for each channel in the frequency grid of FIG. 2;
  • 15 is a table showing an example of selection of output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 and input ports of the optical switches 104 to 113 with respect to channel numbers.
  • 15 is a table showing an example of selection of output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 and input ports of the optical switches 104 to 113 with respect to channel numbers.
  • FIG. 7 is a table showing an example of composition of optical wavelength demultiplexing circuit 100 of a 1st embodiment.
  • FIG. 7 is a table showing an example of a frequency grid of a WDM signal input to the optical wavelength separation circuit 100.
  • FIG. 3 is a table showing an example setting of ideal band pass filters for each channel in the frequency grid of FIG. 2;
  • 15 is a table showing an example of
  • FIG. 16 is a table showing a setting example of band pass filters of the WSSs 102 and 103 when a WDM signal of a frequency grid with a channel spacing of 40 GHz is input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control procedure of the optical wavelength demultiplexing circuit 100. It is a table
  • FIG. 16 is a table showing a setting example of band pass filters of the WSSs 102 and 103 when a WDM signal with a channel spacing of 33.3 GHz is input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a general light wavelength separation circuit 201.
  • an optical wavelength separation circuit which separates and outputs WDM signals of channel spacing specific to submarine cable systems using WSS adapted to the channel spacing mainly used in WDM transmission systems on land.
  • a WSS compatible with a land-based WDM transmission system for example, with a frequency grid of 50 GHz, 25 GHz or 12.5 GHz channel spacing, is used.
  • a WDM signal with a frequency grid of 40 GHz or 33.3 GHz is input to the optical wavelength separation circuit.
  • the optical wavelength separation circuit separates the input WDM signal, and outputs an optical signal of an arbitrary wavelength to an arbitrary output port.
  • the optical wavelength separation circuit separates the WDM signal so that the wavelengths of the optical signal do not compete among the output ports.
  • the arrow attached subjected to the structural example of each figure of the following embodiment illustrates the direction of a signal for description, and does not limit the direction of a signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 according to the first embodiment.
  • two 1 ⁇ 10 6 WSSs (wavelength selective switches) are arranged in parallel.
  • One WSS (WSS 102) is set as a band pass filter for separating an optical signal in which the channel number of the WDM signal is an odd number.
  • the other WSS (WSS 103) is set as a band pass filter for separating an optical signal with an even channel number.
  • Ten 2 ⁇ 1 optical switches (optical switches 104 to 113) connected to the outputs of the WSSs 102 and 103 select and output either an odd-numbered channel or an even-numbered channel.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit having such a configuration can demultiplex and output an arbitrary wavelength to any port of the ten optical wavelength demultiplexing circuits within the range in which the wavelengths do not compete among the ports.
  • FIG. 2 is a table showing an example of the frequency grid of the wavelength division multiplexed optical signal (WDM signal) input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the frequency grid is a group of center frequencies of optical signals constituting the WDM signal.
  • the WDM signals of channels (Ch 1 to 10) arranged at intervals of 40 GHz from the center frequency of 193100.0 GHz to the lower frequency direction shown in FIG. 2 are input ports of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 (ie, input of the optical coupler 101). Input to port 10).
  • the bandwidth of the optical signal of each channel is equal to the channel spacing and is symmetrical with respect to the center frequency. That is, in FIG. 2, the bandwidth of the optical signal of each channel is 20 GHz before and after the center frequency.
  • the WDM signal input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100 is branched to the output port 11 and the output port 12 of the optical coupler 101 with equal optical power.
  • the WDM signal output from the output port 11 is input to the input port 52 of the WSS 102.
  • the WDM signal output from the output port 12 is input to the input port 53 of the WSS 103.
  • the WSS 102 has ten output ports 21-30.
  • Band pass filter characteristics can be set between the input port 52 of the WSS 102 and each of the output ports 21-30.
  • the center frequency of the band pass filter that can be set in the WSS 102 is 12.5 GHz steps with reference to 193100.0 GHz.
  • the bandwidth that can be set for the band pass filter is also a 12.5 GHz step.
  • the optical output of any one of the output ports 21 to 30 of the WSS 102 can be stopped.
  • the WSS 102 is set to separate and output the odd channels (Ch1, 3, 5, 7, 9) among the optical signals of Ch1 to 10 included in the WDM signal.
  • the WSS 103 can set band pass filter characteristics between the input port 53 of the WSS 103 and each of the output ports 31 to 40. Similar to the WSS 102, the WSS 103 can also set the center frequency of the band pass filter in steps of 12.5 GHz with reference to 193100.0 GHz. Also, the bandwidth of the band pass filter can be varied in steps of 12.5 GHz. Then, the output of any one of the output ports 31 to 40 can be stopped. In this embodiment, the WSS 103 is set to separate and output the even channels (Ch2, 4, 6, 8, 10) among the optical signals of Ch1 to 10 included in the WDM signal.
  • the WSS 103 is set to separate and output the even channels (Ch2, 4, 6, 8, 10) among the optical signals of Ch1 to 10 included in the WDM signal.
  • the optical switches 104 to 113 are 2-input 1-output optical switches (2 ⁇ 1 optical switches).
  • the output port 21 of the WSS 102 is connected to the input port 1 of the optical switch 104.
  • the output port 31 of the WSS 103 is connected to the input port 2 of the optical switch 104.
  • the optical switch 104 selects one of the optical signals input from the output port 21 of the WSS 102 and the output port 31 of the WSS 103, and outputs the selected optical signal from the output port 41 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the output ports 22-30 of the WSS 102 are connected to the input ports 1 of the optical switches 105-113, respectively.
  • the output ports 32 to 40 of the WSS 103 are connected to the input ports 2 of the optical switches 105 to 113, respectively.
  • the optical switches 105 to 113 select one of the outputs of the WSS 102 and the WSS 103 like the optical switch 104 and output the selected output from the output ports 42 to 50 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the control terminal 120 is disposed outside the light wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the control terminal 120 is, for example, a personal computer, and is connected to the control unit 114 by a communication line.
  • the control terminal 120 includes frequency grid information (that is, information on center frequencies and bandwidths of Ch1 to Ch10) of the WDM signal input to the optical coupler 101, and output ports 41 to 50 and Ch1 to 10 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • frequency grid information that is, information on center frequencies and bandwidths of Ch1 to Ch10
  • the control unit 114 are set in the control unit 114 in advance.
  • the control unit 114 notifies the WSS 102 and WSS 103 of band pass filter setting information (band pass filter information and output port information of WSS 102 and 103) based on this information to set the band pass filter for each output port. Do.
  • WSS 102 and WSS 103 output ports not used are set so that no optical signal is output.
  • the control unit 114 further notifies each of the optical switches 104 to 113 of information (switching information) on which one of the input ports 1 and 2 is to be selected and output, thereby inputting the input ports of the optical switches 104 to 113.
  • Set The WSS 102, the WSS 103, and the optical switches 104 to 113 set respective functions based on an instruction from the control unit 114.
  • the function of the control unit 114 may be realized by an electric circuit included in the control unit 114.
  • a central processing unit (CPU) included in the control unit 114 may execute a program to realize the function of the control unit 114.
  • the program is recorded on a fixed, non-temporary recording medium.
  • a semiconductor memory or a fixed magnetic disk drive is used as a recording medium, it is not limited thereto.
  • the CPU is, for example, a computer provided in the control unit 114, but may be provided in another place inside the optical wavelength separation circuit 100.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 can convert any of the Ch1 to Ch10 separated from the WDM signal into arbitrary output ports 41 to 50. It can output any light signal.
  • the external control terminal 120 receives information on center frequencies and bandwidths of Ch1 to Ch10 (ie, information on frequency grids) and channel numbers of optical signals output from the output ports 41 to 50 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100, respectively.
  • the control unit 114 is set.
  • the control unit 114 calculates the center frequency of the band pass filter set in the WSS 102 and the WSS 103 and the lower limit and the upper limit (transmission start frequency and transmission end frequency) of the band pass filter set in the WSS 102 and WSS 103 from the information of the frequency grid.
  • FIG. 3 is a table showing an example of setting of an ideal band pass filter for each channel in the frequency grid of FIG.
  • the bandwidth of the ideal band pass filter is ⁇ 20 GHz from the center frequency.
  • the center frequency of the optical signal of Ch1 is 193100.0 GHz
  • the transmission start frequency is 193120.0 GHz higher by 20 GHz
  • the transmission end frequency is 193080.0 GHz lower by 20 GHz.
  • the transmission start frequency is the upper limit of the transmission frequency of the band pass filter (the lower limit of the transmission wavelength)
  • the transmission end frequency is the lower limit of the transmission frequency (the upper limit of the transmission wavelength).
  • the center frequency of the band pass filter is equal to the center frequency of the optical signal, and the bandwidth is equal to the spacing of the frequency grids.
  • the center frequency and bandwidth that can be set for the band pass filters of WSSs 102 and 103 depend on the frequencies that can be set for WSSs 102 and 103. For this reason, the center frequency and bandwidth of the band pass filter may not be ideal values in the frequency grid of the WDM signal input to the optical wavelength separation circuit 100.
  • the WSS 102 is set as a band pass filter for outputting an optical signal of an odd channel. Even if the center frequency of the band pass filter does not exactly match the center frequency of the odd channel, if the transmission start frequency and the transmission end frequency include the required band for the optical signal of the odd channel, the assigned odd The optical signal of the channel can be transmitted.
  • the control unit 114 may set, for the WSS 102, band pass filters that allow Ch1, Ch3, Ch5, Ch7, and Ch9 to pass through predetermined five of the output ports 21 to 30 of the WSS 102.
  • the WSS 103 is set as a band pass filter that outputs an even channel optical signal. If the transmission start frequency and the transmission end frequency include bands necessary for the even channel light signal, the allocated even channel light signal can be transmitted.
  • the control unit 114 may set, for the WSS 103, a band pass filter that transmits Ch2, Ch4, Ch6, Ch8, and Ch10 to predetermined five of the output ports 31 to 40 of the WSS 103.
  • the correspondence between the output ports and the channels of the WSSs 102 and 103 is set based on the correspondence between the output ports 41 to 50 and the channels outputted from the control terminal 120.
  • the wavelength of the light signal to be transmitted is set alternately on the frequency grid in each WSS.
  • digital coherent receivers are used even when light signals of other channels are included in the pass band of the band pass filter in which the pass band wider than the ideal value is set in the WSSs 102 and 103 by such setting. In this case, only the channel to be received can be selected and received, so the signal does not deteriorate.
  • the problem that the WSSs 102 and 103 can not set the frequency range of the band pass filter in duplicate can be avoided.
  • FIGS. 4 and 5 are tables showing examples of selection of the output port number of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 and the input port of the optical switches 104 to 113 with respect to the channel number of the optical signal included in the WDM signal.
  • the selected position is set in each of the optical switches 104 to 113.
  • the settings of the optical switches 104 to 113 are determined by the relationship between the central wavelengths of Ch 1 to Ch 10 set in the control unit 114 and the output ports 41 to 50 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • FIG. 4 shows an example in which the output ports 41 to 50 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 output optical signals in the order of channel numbers.
  • the output ports 21, 23, 25, 27 and 29 of the WSS 102 output optical signals of Ch 1, Ch 3, Ch 5, Ch 7 and Ch 9, respectively.
  • the output ports 32, 34, 36, 38, 40 of the WSS 103 output optical signals of Ch2, Ch4, Ch6, Ch8, 10, respectively.
  • the optical switches 104, 106, 108, 110, 112 whose output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 are odd (41, 43, 45, 47, 49) select the input port 1 on the WSS 102 side.
  • optical switches 105, 107, 109, 111, and 113 whose output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 are an even number (42, 44, 46, 48, 50) select the input port 2 on the WSS 103 side.
  • FIG. 5 is an example in which Ch 1, 3, 5, 7, 9 are assigned to the output ports 41 to 45 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 and Ch 2, 4, 6, 8, 10 are assigned to the output ports 46 to 50.
  • the output ports 21, 22, 23, 24, 25 of the WSS 102 output optical signals of Ch1, Ch3, Ch5, Ch7, and Ch9, respectively.
  • the output ports 36, 37, 38, 39, 40 of the WSS 103 output optical signals of Ch2, Ch4, Ch6, Ch8, 10, respectively.
  • the optical switches 104 to 108 whose output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 are 41 to 45 select the input port 1 on the WSS 102 side.
  • the optical switches 109 to 113 whose output port numbers of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 are 46 to 50 select the input port 2 on the WSS 103 side.
  • FIG. 6 is a table showing a setting example of band pass filters of the WSSs 102 and 103 in the case where a WDM signal with a frequency grid of 40 GHz in channel spacing is input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the method of calculating the transmission frequency of the band pass filters of WSSs 102 and 103 will be described by way of example where the channel spacing of the frequency grid is 40 GHz.
  • the WSS 102 separates and outputs optical signals of odd channels
  • the WSS 103 separates and outputs optical signals of even channels. Since the output port of each channel in the WSSs 102 and 103 is determined by the setting of the output port of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 as described in FIGS. 4 and 5, the output port is not shown in FIG.
  • the WSSs 102 and 103 will be collectively referred to as WSS.
  • a center frequency to be set to the band pass filter a frequency that is closest to the center frequency of the light signal to be transmitted and that can be set to the WSS is selected.
  • the center frequency that can be set for the band pass filter of the WSS is a frequency of 12.5 GHz steps with reference to 193100.0 GHz. Therefore, the multiple of 12.5 closest to the frequency (GHz) of the light signal to be transmitted is set as the center frequency (GHz).
  • the center frequencies of the band pass filters of other channels are similarly calculated.
  • the transmission start frequency is closest to the center frequency of the band pass filter of the adjacent short wavelength side (high frequency side) channel set to the same WSS, and A frequency of 12.5 GHz step higher than that frequency is used.
  • the channel on the high frequency side adjacent to Ch5 set in the WSS 102 is Ch3, and the center frequency of the bandpass filter of Ch3 is 193025.0 GHz.
  • the intermediate frequency between Ch3 and Ch5 is 192981.25 GHz. Since the nearest multiple of 12.5 lower than this frequency is 192975.0, the transmission start frequency of Ch5 is 192975.0 GHz.
  • the transmission end frequency is closest to the center frequency of the band pass filter of the adjacent long wavelength side (low frequency side) channel set to the same WSS and closest to the center frequency, and , And the frequency of 12.5 GHz steps higher than that frequency.
  • the channel on the low frequency side set adjacent to Ch5 in the WSS 102 is Ch7
  • the center frequency of the band pass filter is 192862.5 GHz.
  • the intermediate frequency between Ch5 and Ch7 is 192900.0 GHz. Since this frequency is a multiple of 12.5, the transmission end frequency of Ch5 is 192900.0 GHz.
  • FIG. 6 shows the set frequency of the band pass filter calculated by the procedure of (1) to (3) above.
  • the pass band of the band pass filter of each channel of FIG. 6 includes the pass band of each channel of FIG. For this reason, even if the setting of FIG. 6 is used, the spectrum of the optical signal of each channel is not attenuated by the band pass filter.
  • the setting of the band pass filter will be described using formulas.
  • the center frequency of the optical signal is fs (GHz), ROUND (x, y) a function that rounds x to y after the decimal point, ROUNDDOWN (x, y) a function that shows x rounded down to y digits after decimal point,
  • the center frequency interval of the band pass filter between adjacent channels transmitting the optical signal is fb
  • the center frequency of the WSS band pass filter is fc (GHz)
  • the transmission start frequency is f1 Transmission end frequency f2
  • the calculations of the above (1) to (3) are given by the following equations 1 to 3.
  • the adjacent channel spacing fb in the same WSS is 80 GHz.
  • Equation 1 is an expression for obtaining a multiple of 12.5 closest to fc.
  • Equations 2 and 3 are equations for obtaining the transmission start frequency f1 and the transmission end frequency f2 so as to set the transmission band to immediately inside the intermediate frequency with the adjacent channel.
  • y 0, ROUND (x, 0) represents an integer value rounded to the first decimal place of x, and ROUND DOWN (x, 0) represents an integer value rounded off of the decimal point of x.
  • the transmission bandwidth is at most fb, that is, twice the bandwidth of the optical signal.
  • the transmission bandwidth set for the band pass filter is 75 GHz (192900.0 GHz to 192975.0 GHz) at Ch5, and the bandwidth (40 GHz) of the optical signal is set. Quite wide. Since the transmission bandwidth of the band pass filter may be ⁇ 20 GHz or more with respect to the center frequency of the optical signal, the transmission start frequency f1 and the transmission end frequency f2 are set so that the transmission bandwidth of the band pass filter becomes narrower than the above range. It may be set.
  • the transmission start frequency f1 of Ch5 may be 192962.5 GHz
  • the transmission end frequency f2 may be 192912.5 GHz (that is, 192937.5 ⁇ 25 GHz). Even in such a setting, it is possible to transmit the optical signal of Ch5 in the frequency range of 192940.0 ⁇ 20 GHz.
  • the transmission start frequency f1 and the transmission end frequency f2 may be obtained from the following equations 4 and 5.
  • Equation 4 the transmission start frequency f1 and the transmission end frequency f2 determined by Equations 4 and 5 also need to be determined so that the range of the transmission frequency of the band pass filter does not exceed the range by f1 and f2 determined by Equations 2 and 3. There is.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the control procedure of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 in the first embodiment.
  • the control unit 114 reads information on the frequency grid of the input WDM signal from the control terminal 120 (step S01 in FIG. 7). Subsequently, the central frequency fc of the WSS 102 or WSS 103 is obtained and set for the unset channel (step S02). Then, the transmission start frequency f1 is obtained and set (step S03), and the transmission end frequency f2 is obtained and set (step S04). The order of steps S03 and S04 may be reversed or they may be performed in parallel. The setting to WSS may be performed after calculation of all channels or all WSS is completed. In steps S02 to S04, the frequency can be calculated using equations 1 to 3.
  • step S05 If channel setting has not been completed in the WSS that is the target of setting (step S05: NO), an unset channel is selected as a target of calculation (step S06). In this case, calculation and setting of the center frequency fc of the band pass filter, the transmission start frequency f1, and the transmission end frequency f2 are continued for the selected channel. After calculation and setting of all channels are completed (step S05: YES), if there is an unset WSS (step S07: NO), the WSS is selected and the procedure of steps S02 to S05 is executed. .
  • step S07 When setting of all the WSSs is completed (step S07: YES), the input ports of the optical switches 104 to 113 are switched based on, for example, the setting of "switch selection position" in FIG. 4 or 5 (step S09).
  • the setting of the WSSs 102 and 103 in the case of separating a WDM signal of a frequency grid with a channel spacing of 40 GHz has been described.
  • the above setting procedure can be applied other than when the channel spacing is 40 GHz.
  • FIG. 8 is a table showing an example of setting of an ideal band pass filter for each channel in a frequency grid of 33.3 GHz in channel spacing.
  • the transmission bandwidth of each channel is 33.3 GHz.
  • FIG. 9 is a table showing a setting example of band pass filters of the WSSs 102 and 103 when a WDM signal with a channel spacing of 33.3 GHz is input to the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the transmission band of the band pass filter in the setting values of FIG. 9 includes the transmission band shown in FIG. For this reason, even if the setting of FIG. 9 is used, the spectrum of the optical signal of each channel is not attenuated by the band pass filter.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 includes two WSSs (WSSs 102 and 103).
  • the WSS 102 outputs the optical signal of the odd channel of the frequency grid from any output port
  • the WSS 103 outputs the optical signal of the even channel from any output port.
  • the WSSs 102 and 103 set the transmission bandwidth of the output port set for each WSS to be equal to or greater than the bandwidth of one channel and equal to or less than twice the bandwidth of one channel. Thereby, even when the center frequency set to the output port of WSS 102 and 103 and the center frequency of the optical signal passing through the port do not match, the optical signal can be passed without affecting the spectrum. .
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 selects the outputs of the WSSs 102 and 103 by the optical switches 104 to 113. As a result, the input WDM signals (Ch 1 to 10) can be output from any output port of the optical wavelength demultiplexing circuit 100.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 in which the WSS 102 outputs the optical signal of the odd channel and the WSS 103 outputs the optical signal of the even channel has been described.
  • the WDM signal may be divided into three or more channels by using three or more WSSs.
  • a WDM signal of a frequency grid including optical signals of Ch1 to Ch12 having different center frequencies is branched into three by the 1 ⁇ 3 optical coupler, and each is input to the first, second, and third WSSs May be provided.
  • the first WSS outputs an optical signal of "Ch1, 4, 7, 10”
  • the second WSS outputs an optical signal of "Ch2, 5, 8, 11”
  • the third WSS outputs The optical signal of Ch 3, 6, 9, 12 "is output.
  • each of 12 3 ⁇ 1 optical switches provided in parallel with the output of the optical wavelength demultiplexing circuit may select and output one of the outputs of the first to third WSSs.
  • the control unit 114 determines the first to third WSS bands based on information on which port of 12 optical switches the channels Ch1 to Ch12 are output from and information on frequency grids of Ch1 to Ch12. Set up the pass filter and optical switch.
  • the procedure of the optical wavelength separation circuit 100 of FIG. 1 can be applied correspondingly. That is, in each WSS, the center frequency close to the center frequency of the optical signal of the channel to be transmitted is set as the central frequency of the band pass filter, and the transmission start frequency and the transmission end frequency are wider than the band of the optical signal of the channel to be transmitted Set to be
  • N WSSs are used to separate WDM signals
  • N WSSs are arranged in parallel.
  • N ⁇ 1 optical switches are arranged in parallel to the output of the WSS, and one of the outputs of the N WSSs is selected and output from the optical wavelength demultiplexing circuit.
  • the number of optical switches in parallel is the maximum number of channels output simultaneously.
  • Equations 1 to 5 can also be applied to frequency grids (for example, 50 GHz, 37.5 GHz or 25 GHz) in which the channel spacing has other values.
  • the band pass filter of WSS is set by replacing “12.5” in Equation 1 to Equation 3 with the corresponding value. The frequency can be determined.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 can demultiplex and output optical signals even if they are WDM signals including optical signals of frequencies other than the frequencies that can be set in the WSSs 102 and 103.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 having such a configuration is applicable to an optical submarine transmission system in which a frequency grid having a channel spacing different from that of a frequency grid that can be set to WSS is employed.
  • the spacing of the frequency grids is not limited to the above example.
  • the setting procedure of each part is the same.
  • an arbitrary output port of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 can be arbitrarily set by setting the WSS and the optical switch based on the information of the frequency grid and the relationship between the output port of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 and the channel. Channels can be separated and output.
  • the light wavelength demultiplexing circuit 100 that exhibits the above effects can also be expressed as the following minimum configuration. That is, the optical wavelength demultiplexing circuit 100 includes the optical coupler 101, the WSSs 102 and 103, and the optical switches 104 to 113.
  • the optical coupler 101 branches a WDM signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed.
  • the WSSs 102 and 103 are disposed for each output port of the optical coupler 101 and function as a band pass filter.
  • the WSSs 102 and 103 separate the optical signals included in the WDM optical signal input from the output port of the optical coupler 101 for each channel whose center frequency is not adjacent, and output the separated optical signals from different output ports.
  • the optical switches 104 to 113 select any one of the optical signal paths input from the output ports of the WSSs 102 and 103.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the optical receiver 300 according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical receiver 300 includes the photoelectric conversion circuit 301 and the optical wavelength separation circuit 100 described in the first embodiment.
  • the photoelectric conversion circuit 301 converts the optical signal separated for each channel, which is output from the optical wavelength separation circuit 100, into an electrical signal.
  • the photoelectric conversion circuit 301 may include a light receiving element such as a photodiode and an amplifier for amplifying an electric signal output from the light receiving element.
  • the optical receiver 300 having such a configuration includes the photoelectric conversion circuit 301 and the optical wavelength demultiplexing circuit 100 according to the first embodiment, thereby demultiplexing the WDM signal for each channel and setting the signal as an electric signal. It can be output. And the optical receiver 300 has the same effect as the first embodiment that it can be flexibly adapted to various channel intervals of the WDM signal.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an optical transmitter 400 according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical transmitter 400 includes an electro-optical conversion circuit 401 and the optical wavelength separation circuit 100 described in the first embodiment.
  • the electro-optical conversion circuit 401 is, for example, a light emitting element such as a semiconductor laser diode, converts the input electric signal into an optical signal of a frequency grid of a predetermined channel interval, and outputs the optical signal to the output port of the optical wavelength demultiplexing circuit 100. .
  • the respective optical components constituting the optical wavelength demultiplexing circuit 100 described in the first embodiment function regardless of the direction of the transmitted optical signal. Accordingly, the optical wavelength demultiplexing circuit 100 can generate WDM signals by multiplexing optical signals having different center wavelengths, which are input from the output ports 41 to 50.
  • the optical switches 104 to 113, WSS 102, and WSS 103 of the optical wavelength demultiplexing circuit 100 are set so that, for example, odd channels of the optical signal input to the output port are input to the WSS 102 and even channels are distributed to the WSS 103 Be done.
  • the optical transmitter 400 includes the electro-optical conversion circuit 401 and the optical wavelength demultiplexing circuit 100 according to the first embodiment, so that the optical signals generated by the electro-optical conversion circuit 401 are multiplexed by the wavelength demultiplexing circuit to obtain a WDM signal. It can be output. Then, even if the channel spacing of the optical signal input from the electro-optical conversion circuit 401 is a frequency other than the channel spacing that can be set in the WSSs 102 and 103, the optical signal can be separated and output. That is, the optical transmitter 400 has an effect of being able to generate a WDM signal by multiplexing optical signals of various channel intervals.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the optical node 500 of the fourth embodiment of the present invention.
  • the optical node 500 includes an optical matrix switch 501, an optical multiplexing / demultiplexing circuit 502, and the optical wavelength demultiplexing circuit 100 described in the first embodiment.
  • the optical matrix switch 501 is a known optical component that can switch the output destinations of a plurality of input optical signals.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 demultiplexes the WDM signal input from the outside of the optical node 500 and outputs the demultiplexed WDM signal to the optical matrix switch 501.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit 100 (second optical wavelength demultiplexing circuit) on the right side of FIG. 12 multiplexes the optical signals output from the optical matrix switch 501, and outputs the multiplexed WDM signal to the outside of the optical node 500. .
  • the optical multiplexing / demultiplexing circuit 502 multiplexes the optical signals output from the optical matrix switch 501, outputs the multiplexed WDM signal to the outside of the optical node 500, and outputs the WDM signal input from the outside of the optical node 500. It is separated and output to the optical matrix switch 501.
  • the optical node 500 can flexibly cope with an optical transmission system in which optical signals of various channel intervals are used by using the optical wavelength demultiplexing circuit 100 for separation or combination of WDM signals.
  • the optical multiplexing / demultiplexing circuit 502 is replaced with two optical wavelength demultiplexing circuits 100, one of which is used for multiplexing of the optical signal output from the optical matrix switch 501, and the other is for demultiplexing of the WDM signal input from the outside. You may use. With this configuration, flexible setting can be made for the channel spacing of the optical signal input / output via the optical multiplexing / demultiplexing circuit 502.
  • An optical coupler for branching a wavelength multiplexed optical signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed;
  • the optical signal which is disposed at each output port of the optical coupler, and which splits the optical signal included in the wavelength-multiplexed optical signal input from the output port of the optical coupler into each channel whose center frequency is not adjacent Band pass filters that output signals from different output ports;
  • An optical switch for selecting any one of paths of optical signals input from the output port of each of the band pass filters;
  • An optical wavelength separation circuit comprising:
  • the center frequency of the band pass filter and the bandwidth of the band pass filter are set based on the minimum unit frequency that can be set for the band pass filter, the center frequency of the optical signal, and the bandwidth of the optical signal.
  • the band pass filter according to any one of appendices 2 to 4, wherein the band pass filter is a wavelength selective switch capable of setting a center frequency of the band pass filter and a bandwidth of the band pass filter for each output port of the band pass filter.
  • Light wavelength separation circuit is a wavelength selective switch capable of setting a center frequency of the band pass filter and a bandwidth of the band pass filter for each output port of the band pass filter.
  • the center frequency and the bandwidth are set based on the information on the center frequency and bandwidth of the optical signal included in the wavelength multiplexed optical signal and the information on the frequency of the optical signal output from the optical switch, and the optical switch Further comprising a control circuit for switching the The optical wavelength separation circuit according to any one of supplementary notes 1 to 5.
  • Appendix 7 An optical wavelength separation circuit described in any one of Appendices 1 to 6; An optical-to-electrical conversion circuit for converting the optical signal separated for each channel output from the optical wavelength separation circuit into an electric signal.
  • optical wavelength separation circuit described in any one of Appendices 1 to 6; And an electro-optical conversion circuit which converts an input electric signal into an optical signal having different central wavelengths for each channel and outputs the optical signal to an output port of the optical wavelength separation circuit.
  • the optical wavelength demultiplexing circuit combines the optical signals input from the output port of the optical wavelength demultiplexing circuit to generate a WDM signal. Light transmitter.
  • (Appendix 9) Optical matrix switch, An optical multiplexing / demultiplexing circuit that multiplexes the optical signals output from the optical matrix switch to output a wavelength-multiplexed optical signal, and separates the input wavelength-multiplexed optical signal and outputs the wavelength-multiplexed optical signal to the optical matrix switch; A first light wavelength separation circuit, A second optical wavelength separation circuit; The first and second optical wavelength demultiplexing circuits are the optical wavelength demultiplexing circuits described in any of Appendices 1 to 6, The first optical wavelength demultiplexing circuit demultiplexes the input wavelength-multiplexed optical signal into channels and outputs the demultiplexed optical signals to the optical matrix switch, and the second optical wavelength demultiplexing circuit outputs the optical wavelength switch from the optical matrix switch An optical node that multiplexes optical signals and outputs the wavelength-multiplexed optical signal generated by multiplexing.
  • Branch a wavelength-multiplexed optical signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed, The optical signal included in the wavelength-multiplexed optical signal is separated for each channel whose central frequency is not adjacent for each of the branched wavelength-multiplexed optical signals, Outputting the optical signal separated for each channel using a band pass filter; Select one of a plurality of paths through which the separated optical signal is output; Light wavelength separation method.
  • the center frequency of the band pass filter and the bandwidth of the band pass filter are set based on the minimum unit frequency that can be set for the band pass filter, the center frequency of the optical signal, and the bandwidth of the optical signal.
  • the center frequency of the band pass filter and the bandwidth of the band pass filter are set to be multiples of the frequency of the minimum unit, The light wavelength separation method described in appendix 11.
  • the center frequency of the band pass filter and the bandwidth of the band pass filter are set to include the band of the optical signal, The light wavelength separation method described in appendix 11 or 12.
  • a band pass filter disposed at each output port of an optical coupler for branching a wavelength multiplexed optical signal in which optical signals of a plurality of channels are multiplexed is included in the wavelength multiplexed optical signal input from the output port of the optical coupler
  • Reference Signs List 100 optical wavelength demultiplexing circuit 101 optical coupler 104 to 113 optical switch 114 control unit 120 control terminal 201 optical wavelength demultiplexing circuit 300 optical receiver 301 optical-electrical conversion circuit 400 optical transmitter 401 electric-optical conversion circuit 500 optical node 501 optical matrix switch 502 Optical multiplexing / demultiplexing circuit

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Abstract

ＷＤＭ信号の多様なチャンネル間隔に柔軟に適応できる光波長分離装置及び光波長分離方法を提供するために、光波長分離回路は、複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラと、光カプラの出力ポート毎に配置され、光カプラの出力ポートから入力された波長多重光信号に含まれる光信号を中心周波数が隣接しないチャンネル毎に分離し、分離された光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するバンドパスフィルタと、それぞれのバンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択する光スイッチと、を備える。

Description

光波長分離装置及び光波長分離方法
　本発明は、波長多重された光信号を分離する光波長分離装置及び光波長分離方法に関する。
　ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）システムで用いられるキャリア周波数のグループは、「周波数グリッド」としてＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６９４．１に規定されている。周波数グリッドのチャンネル間隔には、例えば１００ＧＨｚ、５０ＧＨｚ、２５ＧＨｚ、１２．５ＧＨｚがある。一方、海底ケーブルシステムでは、周波数の利用効率を優先するためにＩＴＵ－Ｔ勧告にない４０ＧＨｚあるいは３３．３ＧＨｚのチャンネル間隔の周波数グリッドを用いてＤＷＤＭ伝送が行われる場合がある。ＩＴＵ－Ｔは、Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Unionを意味する。
　本発明に関連して、特許文献１には、波長選択スイッチ（Wavelength Selective Switch、ＷＳＳ）の間に光スイッチが配された光クロスコネクトシステムが記載されている。
特許文献２には、ＷＳＳの前後にインターリーバが配された光伝送装置が記載されている。
特開２００８－２５９１３２号公報 特開２０１０－０９８５４５号公報
　図１３は、一般的な光波長分離回路２０１の構成例を示す図である。光波長分離回路２０１は、１ポート入力、１０ポート出力のArrayed Waveguide Grating（１×１０　ＡＷＧ）である。ＡＷＧは、入力ポートと各出力ポートとの間の光路にバンドパスフィルタ特性を備えており、入力された波長多重光信号（以下、「ＷＤＭ信号」という。）から特定の波長の光信号（キャリア）を分離して出力する。また、近年、波長選択スイッチ（Wavelength Selective Switch、ＷＳＳ）が開発された。ＷＳＳは、入出力ポート間のバンドパスフィルタ特性を、所定の条件に基づいてポート毎に設定できる。例えば、１個の入力ポートと複数の出力ポートとの間のバンドパスフィルタの中心周波数を６．２５ＧＨｚ又は１２．５ＧＨｚのステップで可変できるＷＳＳが知られている。さらに、各出力ポートの帯域幅を６．２５ＧＨｚ又は１２．５ＧＨｚ単位で設定できるＷＳＳも知られている。ただし、ＷＳＳの各出力ポートのバンドパスフィルタの周波数範囲を重複させることはできない。
　ＷＤＭ信号の周波数グリッドが６．２５ＧＨｚ又は１２．５ＧＨｚで規定されている陸上のＷＤＭ伝送システムでは、ＡＷＧに代わってＷＳＳが光波長分離回路２０１として用いられることがある。しかしながら、海底ケーブルシステムにはチャンネル間隔が４０ＧＨｚ又は３３．３ＧＨｚの周波数グリッドを用いるシステムもある。このため、周波数の制御単位が６．２５ＧＨｚ又は１２．５ＧＨｚであるＷＳＳを用いると、バンドパスフィルタの中心周波数及び帯域幅が、チャンネル間隔が４０ＧＨｚ又は３３．３ＧＨｚのＷＤＭ信号に含まれる光信号の波長及び帯域幅と合わない場合がある。この場合、ＷＳＳはＷＤＭ信号に含まれる光信号を、スペクトルに影響を与えずに分離することができない。一方、ＷＳＳを制御単位が４０ＧＨｚであるＷＳＳ又は３３．３ＧＨｚであるＷＳＳに変更すると、それ以外のチャンネル間隔の周波数グリッドのＷＤＭ信号を好適に分離することができなくなる。また、ＷＳＳの制御単位を６．２５ＧＨｚよりも小さくすることによって５０ＧＨｚ、４０ＧＨｚ、３３．３ＧＨｚ、２５ＧＨｚ等の全てのチャンネル間隔に対応させようとすると、結局、制御単位が０．１ＧＨｚのＷＳＳが必要となる。しかし、このような細かい設定が可能なＷＳＳの実現は技術的に困難である。
　このような背景の下、ＷＤＭ信号の多様なチャンネル間隔に柔軟に適応できる光波長分離回路が求められている。しかしながら、特許文献１及び２は、このような要求を満たす技術を開示していない。
　（発明の目的）
　本発明は、ＷＤＭ信号の多様なチャンネル間隔に柔軟に適応できる光波長分離装置及び光波長分離方法を実現するための技術を提供することを目的とする。
　本発明の光波長分離回路は、
　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラと、
　前記光カプラの出力ポート毎に配置され、前記光カプラの出力ポートから入力された前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、分離された前記光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するバンドパスフィルタと、
　それぞれの前記バンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択する光スイッチと、
を備える。
　本発明の光波長分離方法は、
　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐し、
　分岐された前記波長多重光信号毎に、前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、
　バンドパスフィルタを用いて前記チャンネル毎に分離された前記光信号を出力し、
　前記分離された前記光信号が出力される複数の経路から１つを選択して出力する、
手順を含む。
　本発明は、ＷＤＭ信号の多様なチャンネル間隔に柔軟に適応できる光波長分離装置及び光波長分離方法を提供する。
第１実施形態の光波長分離回路１００の構成例を示すブロック図である。 光波長分離回路１００に入力されるＷＤＭ信号の周波数グリッドの例を示す表である。 図２の周波数グリッドにおける、各チャンネルに対する理想的なバンドパスフィルタの設定例を示す表である。 チャンネル番号に対する、光波長分離回路１００の出力ポート番号及び光スイッチ１０４～１１３の入力ポートの選択の例を示す表である。 チャンネル番号に対する、光波長分離回路１００の出力ポート番号及び光スイッチ１０４～１１３の入力ポートの選択の例を示す表である。 チャンネル間隔が４０ＧＨｚの周波数グリッドのＷＤＭ信号が光波長分離回路１００に入力される場合のＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの設定例を示す表である。 光波長分離回路１００の制御手順の例を示すフローチャートである。 チャンネル間隔が３３．３ＧＨｚの周波数グリッドにおける、各チャンネルに対する理想的なバンドパスフィルタの設定例を示す表である。 チャンネル間隔が３３．３ＧＨｚのＷＤＭ信号が光波長分離回路１００に入力される場合のＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの設定例を示す表である。 第２実施形態の光受信器３００の構成例を示すブロック図である。 第３実施形態の光送信器４００の構成例を示すブロック図である。 第４実施形態の光ノード５００の構成例を示すブロック図である。 一般的な光波長分離回路２０１の構成例を示す図である。
　以下の実施形態では、陸上のＷＤＭ伝送システムで主に用いられるチャンネル間隔に適合したＷＳＳを用いて、海底ケーブルシステム特有のチャンネル間隔のＷＤＭ信号を分離して出力する光波長分離回路について説明する。光波長分離回路では、例えばチャンネル間隔が５０ＧＨｚ、２５ＧＨｚ又は１２．５ＧＨｚの周波数グリッドの、陸上のＷＤＭ伝送システムに適合するＷＳＳが使用される。そして、光波長分離回路には、チャンネル間隔が４０ＧＨｚ又は３３．３ＧＨｚの周波数グリッドのＷＤＭ信号が入力される。光波長分離回路は、入力されたＷＤＭ信号を分離して、任意の出力ポートに任意の波長の光信号を出力する。光波長分離回路は、各出力ポート間で光信号の波長が競合しないように、ＷＤＭ信号を分離する。なお、以下の実施形態の各図の構成例に付された矢印は説明のために信号の方向を例示するものであり、信号の向きを限定しない。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態の光波長分離回路１００の構成例を示すブロック図である。光波長分離回路１００では、２個の１×１０　ＷＳＳ（波長選択スイッチ）が並列に配置される。一方のＷＳＳ（ＷＳＳ１０２）は、ＷＤＭ信号のチャンネル番号が奇数の光信号を分離するバンドパスフィルタとして設定される。他方のＷＳＳ（ＷＳＳ１０３）は、チャンネル番号が偶数の光信号を分離するバンドパスフィルタとして設定される。ＷＳＳ１０２及び１０３の出力に接続された１０台の２×１光スイッチ（光スイッチ１０４～１１３）は、奇数番号のチャンネルと偶数番号のチャンネルとのいずれかを選択して出力する。このような構成を備える光波長分離回路は、１０本の光波長分離回路の任意のポートに、ポート間で波長が競合しない範囲で任意の波長を分離して出力することができる。
　図２は、光波長分離回路１００に入力される波長多重光信号（ＷＤＭ信号）の周波数グリッドの例を示す表である。周波数グリッドは、ＷＤＭ信号を構成する光信号の中心周波数のグループである。図２に示される、中心周波数が１９３１００．０ＧＨｚから、周波数が低い方向へ４０ＧＨｚ間隔で並ぶチャンネル（Ｃｈ１～１０）のＷＤＭ信号が、光波長分離回路１００の入力ポート（すなわち、光カプラ１０１の入力ポート１０）へ入力される。各チャンネルの光信号の帯域幅はチャンネル間隔と等しく、中心周波数に対して対称である。すなわち、図２では、各チャンネルの光信号の帯域は中心周波数の前後２０ＧＨｚである。
　光波長分離回路１００に入力されたＷＤＭ信号は、光カプラ１０１の出力ポート１１と出力ポート１２に、等しい光パワーで分岐される。出力ポート１１から出力されるＷＤＭ信号はＷＳＳ１０２の入力ポート５２に入力される。出力ポート１２から出力されるＷＤＭ信号はＷＳＳ１０３の入力ポート５３に入力される。
　ＷＳＳ１０２は、１０個の出力ポート２１～３０を持つ。ＷＳＳ１０２の入力ポート５２と出力ポート２１～３０のそれぞれとの間で、バンドパスフィルタの特性を設定できる。本実施形態では、ＷＳＳ１０２に設定できるバンドパスフィルタの中心周波数は１９３１００．０ＧＨｚを基準に１２．５ＧＨｚステップである。バンドパスフィルタに設定できる帯域幅も、１２．５ＧＨｚステップである。また、ＷＳＳ１０２の出力ポート２１～３０のうち任意のポートの光出力を停止できる。本実施形態では、ＷＳＳ１０２は、ＷＤＭ信号に含まれるＣｈ１～１０の光信号のうち、奇数チャンネル（Ｃｈ１、３、５、７、９）を分離して出力するように設定される。
　ＷＳＳ１０３は、ＷＳＳ１０２と同様に、ＷＳＳ１０３の入力ポート５３と出力ポート３１～４０のそれぞれとの間で、バンドパスフィルタの特性を設定できる。ＷＳＳ１０２と同様に、ＷＳＳ１０３も、バンドパスフィルタの中心周波数を１９３１００．０ＧＨｚを基準に１２．５ＧＨｚのステップで設定できる。また、バンドパスフィルタの帯域幅も１２．５ＧＨｚのステップで可変できる。そして、出力ポート３１～４０のうち任意のポートの出力を停止できる。本実施形態では、ＷＳＳ１０３は、ＷＤＭ信号に含まれるＣｈ１～１０の光信号のうち、偶数チャンネル（Ｃｈ２、４、６、８、１０）を分離して出力するように設定される。
　光スイッチ１０４～１１３は、２入力１出力の光スイッチ（２×１光スイッチ）である。ＷＳＳ１０２の出力ポート２１は光スイッチ１０４の入力ポート１に接続される。ＷＳＳ１０３の出力ポート３１は光スイッチ１０４の入力ポート２に接続される。光スイッチ１０４は、ＷＳＳ１０２の出力ポート２１及びＷＳＳ１０３の出力ポート３１から入力される光信号の一方を選択して、光波長分離回路１００の出力ポート４１から出力する。
　同様に、ＷＳＳ１０２の出力ポート２２～３０は光スイッチ１０５～１１３の入力ポート１にそれぞれ接続される。ＷＳＳ１０３の出力ポート３２～４０は光スイッチ１０５～１１３の入力ポート２にそれぞれ接続される。そして、光スイッチ１０５～１１３は、光スイッチ１０４と同様にＷＳＳ１０２とＷＳＳ１０３との一方の出力を選択して光波長分離回路１００の出力ポート４２～５０から出力する。
　制御端末１２０は、光波長分離回路１００の外部に配置される。制御端末１２０は例えばパーソナルコンピュータであり、通信回線によって制御部１１４と接続される。制御端末１２０は、光カプラ１０１に入力されるＷＤＭ信号の周波数グリッド情報（すなわち、Ｃｈ１～Ｃｈ１０の中心周波数及び帯域幅の情報）、並びに光波長分離回路１００の出力ポート４１～５０とＣｈ１～１０との対応を制御部１１４にあらかじめ設定する。制御部１１４は、この情報に基づいてＷＳＳ１０２及びＷＳＳ１０３にバンドパスフィルタの設定情報（ＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタ情報及び出力ポート情報）を通知することで、バンドパスフィルタの設定を出力ポート毎に行う。ＷＳＳ１０２及びＷＳＳ１０３において、使用されない出力ポートは光信号が出力されないように設定される。制御部１１４は、さらに、光スイッチ１０４～１１３のそれぞれに対して入力ポート１及び２のいずれを選択して出力するかの情報（切替情報）を通知することで光スイッチ１０４～１１３の入力ポートを設定する。ＷＳＳ１０２、ＷＳＳ１０３及び光スイッチ１０４～１１３は、制御部１１４からの指示に基づき、それぞれの機能を設定する。
　制御部１１４の機能は、制御部１１４が備える電気回路により実現されてもよい。あるいは、制御部１１４が備える中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）がプログラムを実行することにより制御部１１４の機能が実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。ＣＰＵは例えば制御部１１４に備えられるコンピュータであるが、光波長分離回路１００の内部の他の場所に備えられてもよい。
　上述したＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの設定変更及び光スイッチ１０４～１１３の入力の切り替えによって、光波長分離回路１００は、任意の出力ポート４１～５０に、ＷＤＭ信号から分離されたＣｈ１～Ｃｈ１０の任意の光信号を出力できる。
　（動作の説明）
　ＷＳＳ１０２、ＷＳＳ１０３のバンドパスフィルタ及び出力ポートの設定と、光スイッチ１０４～１１３における入力ポートの選択について説明する。外部の制御端末１２０は、Ｃｈ１～Ｃｈ１０の中心周波数及び帯域幅（すなわち周波数グリッドの情報)、並びに光波長分離回路１００の出力ポート４１～５０のそれぞれから出力される光信号のチャンネル番号の情報を制御部１１４に設定する。制御部１１４は周波数グリッドの情報からＷＳＳ１０２、ＷＳＳ１０３に設定するバンドパスフィルタの中心周波数並びに透過周波数の下限及び上限（透過開始周波数及び透過終了周波数）を計算する。
　図３は、図２の周波数グリッドにおける、各チャンネルに対する理想的なバンドパスフィルタの設定例を示す表である。ＷＤＭ信号の周波数グリッドの間隔が４０ＧＨｚの場合、理想的なバンドパスフィルタの帯域幅は、中心周波数から±２０ＧＨｚになる。図３を参照すると、例えば、Ｃｈ１の光信号の中心周波数は１９３１００．０ＧＨｚであり、透過開始周波数は２０ＧＨｚ高い１９３１２０．０ＧＨｚ、透過終了周波数は２０ＧＨｚ低い１９３０８０．０ＧＨｚである。透過開始周波数はバンドパスフィルタの透過周波数の上限（透過波長の下限）であり、透過終了周波数は透過周波数の下限（透過波長の上限）である。すなわち、理想的にはバンドパスフィルタの中心周波数は光信号の中心周波数と等しく、帯域幅は周波数グリッドの間隔と等しい。しかし、ＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタに設定可能な中心周波数及び帯域幅は、ＷＳＳ１０２及び１０３に設定可能な周波数に依存する。このため、バンドパスフィルタの中心周波数及び帯域幅は、光波長分離回路１００に入力されるＷＤＭ信号の周波数グリッドにおける理想値とはならない場合がある。
　そのため、本実施形態では、ＷＳＳ１０２を奇数チャンネルの光信号を出力するバンドパスフィルタとして設定する。バンドパスフィルタの中心周波数が奇数チャンネルの中心周波数と厳密に一致していなくても、透過開始周波数及び透過終了周波数が奇数チャンネルの光信号に必要な帯域を包含していれば、割り当てられた奇数チャンネルの光信号を透過させることができる。具体的には、制御部１１４はＷＳＳ１０２に対し、ＷＳＳ１０２の出力ポート２１～３０のうち所定の５ポートにＣｈ１、Ｃｈ３、Ｃｈ５、Ｃｈ７、Ｃｈ９を透過させるバンドパスフィルタを設定すればよい。
　同様に、ＷＳＳ１０３を偶数チャンネルの光信号を出力するバンドパスフィルタとして設定する。透過開始周波数及び透過終了周波数が偶数チャンネルの光信号に必要な帯域を包含していれば、割り当てられた偶数チャンネルの光信号を透過させることができる。具体的には、制御部１１４はＷＳＳ１０３に対し、ＷＳＳ１０３の出力ポート３１～４０のうち所定の５ポートに、Ｃｈ２、Ｃｈ４、Ｃｈ６、Ｃｈ８、Ｃｈ１０を透過させるバンドパスフィルタを設定すればよい。ＷＳＳ１０２及び１０３の出力ポートとチャンネルとの対応は、制御端末１２０から設定された、出力ポート４１～５０と出力されるチャンネルとの対応に基づいて設定される。
　ここで、ＷＳＳ１０２を奇数チャンネル用、ＷＳＳ１０３を偶数チャンネル用とすることで、それぞれのＷＳＳにおいて、透過させる光信号の波長は周波数グリッド上で１つおきに設定される。このような設定により、ＷＳＳ１０２及び１０３に理想値よりも広い透過帯域が設定されたバンドパスフィルタの透過帯域内に他のチャンネルの光信号が含まれた場合でも、デジタルコヒーレント受信器が用いられる場合には受信するチャンネルのみを選択して受信できるため、信号が劣化することはない。さらに、奇数チャンネルと偶数チャンネルとで異なるＷＳＳを用いることで、ＷＳＳ１０２及び１０３がそれぞれにおいてバンドパスフィルタの周波数範囲を重複して設定できないという問題も回避される。
　図４及び図５は、ＷＤＭ信号に含まれる光信号のチャンネル番号に対する、光波長分離回路１００の出力ポート番号及び光スイッチ１０４～１１３の入力ポートの選択の例を示す表である。光波長分離回路１００の出力ポート４１～５０と対応して、光スイッチ１０４～１１３のそれぞれに選択位置が設定される。光スイッチ１０４～１１３の設定は、制御部１１４に設定されたＣｈ１～Ｃｈ１０の中心波長と光波長分離回路１００の出力ポート４１～５０との関係によって定まる。
　図４は、光波長分離回路１００の出力ポート４１～５０がチャンネル番号の順に光信号を出力する例である。この場合、ＷＳＳ１０２の出力ポート２１、２３、２５、２７、２９は、それぞれＣｈ１、Ｃｈ３、Ｃｈ５、Ｃｈ７、Ｃｈ９の光信号を出力する。そして、ＷＳＳ１０３の出力ポート３２、３４、３６、３８、４０は、それぞれＣｈ２、Ｃｈ４、Ｃｈ６、Ｃｈ８、１０の光信号を出力する。さらに、光波長分離回路１００の出力ポート番号が奇数（４１、４３、４５、４７、４９）である光スイッチ１０４、１０６、１０８、１１０、１１２は、ＷＳＳ１０２側の入力ポート１を選択する。また、光波長分離回路１００の出力ポート番号が偶数（４２、４４、４６、４８、５０）である光スイッチ１０５、１０７、１０９、１１１、１１３は、ＷＳＳ１０３側の入力ポート２を選択する。
　図５は、光波長分離回路１００の出力ポート４１～４５にＣｈ１、３、５、７、９を割り当て、出力ポート４６～５０にＣｈ２、４、６、８、１０を割り当てた例である。この場合、ＷＳＳ１０２の出力ポート２１、２２、２３、２４、２５は、それぞれＣｈ１、Ｃｈ３、Ｃｈ５、Ｃｈ７、Ｃｈ９の光信号を出力する。そして、ＷＳＳ１０３の出力ポート３６、３７、３８、３９、４０は、それぞれＣｈ２、Ｃｈ４、Ｃｈ６、Ｃｈ８、１０の光信号を出力する。さらに、光波長分離回路１００の出力ポート番号が４１～４５である光スイッチ１０４～１０８は、ＷＳＳ１０２側の入力ポート１を選択する。また、光波長分離回路１００の出力ポート番号が４６～５０である光スイッチ１０９～１１３は、ＷＳＳ１０３側の入力ポート２を選択する。
　（バンドパスフィルタの設定の計算手順）
　図６は、チャンネル間隔が４０ＧＨｚの周波数グリッドのＷＤＭ信号が光波長分離回路１００に入力される場合のＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの設定例を示す表である。ＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの透過周波数の計算方法について周波数グリッドのチャンネル間隔が４０ＧＨｚである場合を例として説明する。図６では、ＷＳＳ１０２は奇数チャンネルの光信号を分離して出力し、ＷＳＳ１０３は偶数チャンネルの光信号を分離して出力する。図４及び図５で説明したように、ＷＳＳ１０２及び１０３における各チャンネルの出力ポートは光波長分離回路１００の出力ポートの設定により定まるため、図６では出力ポートは示されていない。以下では、ＷＳＳ１０２及び１０３を総称してＷＳＳと記載する。
　（１）中心周波数の設定
　バンドパスフィルタに設定される中心周波数として、透過させる光信号の中心周波数に最も近く、かつ、ＷＳＳに設定可能な周波数が選択される。本実施形態では、ＷＳＳのバンドパスフィルタに設定可能な中心周波数は、１９３１００．０ＧＨｚを基準に１２．５ＧＨｚステップの周波数であるとする。従って、透過させる光信号の周波数（ＧＨｚ）に最も近い１２．５の倍数が、中心周波数（ＧＨｚ）として設定される。例えば、Ｃｈ５の光信号の中心周波数は図６に示すように１９２９４０．０ＧＨｚである。従って、Ｃｈ５の光信号を透過させるバンドパスフィルタの中心周波数は１９２９３７．５（＝１２．５×１５４３５）ＧＨｚに設定される。他のチャンネルのバンドパスフィルタの中心周波数も同様に計算される。
　（２）透過開始周波数の算出
　透過開始周波数は、同一のＷＳＳに設定される隣接する短波長側（高周波側）のチャンネルのバンドパスフィルタの中心周波数とのちょうど中間の周波数に最も近く、かつ、その周波数よりも高い、１２．５ＧＨｚステップの周波数とする。例えば、ＷＳＳ１０２に設定されるＣｈ５に隣接する高周波側のチャンネルはＣｈ３であり、Ｃｈ３のバンドパスフィルタの中心周波数は１９３０２５．０ＧＨｚである。従って、Ｃｈ３とＣｈ５との中間の周波数は１９２９８１．２５ＧＨｚである。この周波数よりも低く最も近い１２．５の倍数は１９２９７５．０であるので、Ｃｈ５の透過開始周波数は１９２９７５．０ＧＨｚとなる。
　（３）透過終了周波数の算出
　透過終了周波数は、同一のＷＳＳに設定される隣接する長波長側（低周波側）のチャンネルのバンドパスフィルタの中心周波数とのちょうど中間の周波数に最も近く、かつ、その周波数よりも高い、１２．５ＧＨｚステップの周波数とする。例えば、ＷＳＳ１０２においてＣｈ５に隣接して設定される低周波側のチャンネルはＣｈ７であり、そのバンドパスフィルタの中心周波数は１９２８６２．５ＧＨｚである。従って、Ｃｈ５とＣｈ７との中間の周波数は１９２９００．０ＧＨｚである。この周波数は１２．５の倍数であるので、Ｃｈ５の透過終了周波数は１９２９００．０ＧＨｚとなる。
　図６には、上記（１）～（３）の手順によって計算された、バンドパスフィルタの設定周波数が示される。図３に示した理想的なバンドパスフィルタの設定と比較して、図６の各チャンネルのバンドパスフィルタの透過帯域は図３の各チャンネルの透過帯域を包含する。このため、図６の設定を用いても、各チャンネルの光信号のスペクトルはバンドパスフィルタによる減衰を受けない。
　バンドパスフィルタの設定について、数式を用いて説明する。
光信号の中心周波数をｆｓ（ＧＨｚ）、
ｘを小数点以下ｙ桁に四捨五入する関数をＲＯＵＮＤ（ｘ，ｙ）、
ｘを小数点以下ｙ桁までで切り捨てた値で示す関数をＲＯＵＮＤＤＯＷＮ（ｘ，ｙ）、
同一のＷＳＳ内における、光信号を透過させる隣接するチャンネル間のバンドパスフィルタの中心周波数間隔をｆｂ、
ＷＳＳのバンドパスフィルタの中心周波数をｆｃ（ＧＨｚ）、
透過開始周波数をｆ１、
透過終了周波数をｆ２、
で示すと、上記（１）～（３）の計算は以下の式１～式３で与えられる。なお、ＷＳＳを２台使用し、周波数グリッドのチャンネル間隔が４０ＧＨｚである本実施形態の構成では、同一ＷＳＳ内の隣接チャンネル間隔であるｆｂは８０ＧＨｚである。
　ｆｃ＝ＲＯＵＮＤ（ｆｓ÷１２．５，０）×１２．５・・・（式１）
　ｆ１＝ｆｃ＋１２．５×ＲＯＵＮＤＤＯＷＮ（ｆｂ÷２÷１２．５，０）・・（式２）
　ｆ２＝ｆｃ－１２．５×ＲＯＵＮＤＤＯＷＮ（ｆｂ÷２÷１２．５，０）・・（式３）
　式１は、ｆｃに最も近い１２．５の倍数を求める式である。式２及び式３は、隣接チャンネルとのちょうど中間の周波数のすぐ内側までを透過帯域とするように透過開始周波数ｆ１及び透過終了周波数ｆ２を求める式である。本実施形態ではｙ＝０であり、ＲＯＵＮＤ（ｘ，０）はｘの小数点第１位を四捨五入した整数値を示し、ＲＯＵＮＤＤＯＷＮ（ｘ，０）はｘの小数点以下を切り捨てた整数値を示す。
　式２及び式３によれば、透過帯域幅は最大でｆｂ、すなわち光信号の帯域幅の２倍となる。具体的な計算例である図６を参照すると、バンドパスフィルタに設定される透過帯域幅はＣｈ５で７５ＧＨｚ（１９２９００．０ＧＨｚ～１９２９７５．０ＧＨｚ）であり、光信号の帯域幅（４０ＧＨｚ）に対してかなり広い。バンドパスフィルタの透過帯域幅は光信号の中心周波数に対して±２０ＧＨｚ以上あればよいため、バンドパスフィルタの透過帯域幅が上記の範囲より狭くなるように透過開始周波数ｆ１及び透過終了周波数ｆ２が設定されてもよい。例えば、Ｃｈ５の透過開始周波数ｆ１を１９２９６２．５ＧＨｚ、透過終了周波数ｆ２を１９２９１２．５ＧＨｚ（すなわち、１９２９３７．５±２５ＧＨｚ）としてもよい。このような設定でも、周波数範囲が１９２９４０．０±２０ＧＨｚのＣｈ５の光信号を透過させることができる。いいかえれば、周波数グリッドのチャンネル間隔をｆｇ（４０ＧＨｚ）とすると、透過開始周波数ｆ１及び透過終了周波数ｆ２は以下の式４及び式５から求めてもよい。
　ｆ１≧ｆｃ＋（ｆｇ÷２）・・・（式４）
　ｆ２≦ｆｃ－（ｆｇ÷２）・・・（式５）
　ただし、式４及び式５で求めた透過開始周波数ｆ１及び透過終了周波数ｆ２も、バンドパスフィルタの透過周波数の範囲が式２及び式３で求めたｆ１、ｆ２による範囲を超えないように決める必要がある。
　図７は、第１実施形態における光波長分離回路１００の制御手順の例を示すフローチャートである。制御部１１４は、入力されるＷＤＭ信号の周波数グリッドの情報を制御端末１２０から読み込む（図７のステップＳ０１）。続いて、未設定のチャンネルに対して、ＷＳＳ１０２又はＷＳＳ１０３の中心周波数ｆｃを求めて設定する（ステップＳ０２）。
そして、透過開始周波数ｆ１を求めて設定し（ステップＳ０３）、透過終了周波数ｆ２を求めて設定する（ステップＳ０４）。ステップＳ０３とＳ０４との順序は逆でもよく、あるいはこれらは並行して実行されてもよい。ＷＳＳへの設定は、全チャンネルあるいは全ＷＳＳの計算が終了してから行われてもよい。ステップＳ０２～Ｓ０４において、式１～式３を用いて周波数を計算することができる。
　設定の対象となっているＷＳＳにおいてチャンネルの設定が終了していなければ（ステップＳ０５：ＮＯ）、未設定のチャンネルが計算の対象として選択される（ステップＳ０６）。この場合、選択されたチャンネルについて、バンドパスフィルタの中心周波数ｆｃ、透過開始周波数ｆ１、透過終了周波数ｆ２の計算及び設定を継続する。全てのチャンネルの計算及び設定の終了後（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、未設定のＷＳＳがある場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、当該ＷＳＳが選択されて、ステップＳ０２～Ｓ０５の手順が実行される。
　全てのＷＳＳの設定が終了すると（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、例えば図４又は図５の「スイッチ選択位置」の設定に基づいて光スイッチ１０４～１１３の入力ポートが切り替えられる（ステップＳ０９）。
　以上では、チャンネル間隔が４０ＧＨｚの周波数グリッドのＷＤＭ信号を分離する場合のＷＳＳ１０２及び１０３の設定について説明した。しかし、上記の設定手順はチャンネル間隔が４０ＧＨｚの場合以外にも適用できる。
　図８は、チャンネル間隔が３３．３ＧＨｚの周波数グリッドにおける、各チャンネルに対する理想的なバンドパスフィルタの設定例を示す表である。いずれのチャンネルも、透過帯域幅は３３．３ＧＨｚである。
　図９は、チャンネル間隔が３３．３ＧＨｚのＷＤＭ信号が光波長分離回路１００に入力される場合のＷＳＳ１０２及び１０３のバンドパスフィルタの設定例を示す表である。チャンネル間隔が３３．３ＧＨｚの場合も、ｆｇ＝３３．３ＧＨｚ（すなわちｆｂ＝６６．６ＧＨｚ）とすることで、式１～式３を用いてバンドパスフィルタの設定値を求めることができる。図８の理想的な設定値と比較して、図９の設定値ではバンドパスフィルタの透過帯域は、図８に示した透過帯域を包含する。このため、図９の設定を用いても、各チャンネルの光信号のスペクトルはバンドパスフィルタによる減衰を受けない。
　以上説明したように、光波長分離回路１００は、２台のＷＳＳ（ＷＳＳ１０２及び１０３）を備える。ＷＳＳ１０２は周波数グリッドの奇数チャンネルの光信号を任意の出力ポートから出力し、ＷＳＳ１０３は偶数チャンネルの光信号を任意の出力ポートから出力する。ここで、ＷＳＳ１０２及び１０３は、各ＷＳＳに設定される出力ポートの透過帯域幅を、１チャンネルの帯域幅以上、１チャンネルの帯域幅の２倍以下で設定する。これにより、ＷＳＳ１０２及び１０３の出力ポートに設定された中心周波数と当該ポートを通過する光信号の中心周波数とが一致しない場合でも、当該光信号を、スペクトルに影響を与えることなく通過させることができる。また、ＷＳＳにおいて隣接して設定されるチャンネル間で通過帯域の重なりを防ぐことができる。
　さらに、光波長分離回路１００は、ＷＳＳ１０２及び１０３の出力を光スイッチ１０４～１１３で選択する。この結果、入力されたＷＤＭ信号（Ｃｈ１～１０）を、光波長分離回路１００の任意の出力ポートから出力させることができる。
　（第１実施形態の変形例）
　図１では、ＷＳＳ１０２が奇数チャンネルの光信号を出力し、ＷＳＳ１０３が偶数チャンネルの光信号を出力する光波長分離回路１００について説明した。しかし、３個以上のＷＳＳを用いて、ＷＤＭ信号を３組以上のチャンネルに分割してもよい。例えば、光波長分離回路は、中心周波数が異なるＣｈ１～Ｃｈ１２の光信号を含む周波数グリッドのＷＤＭ信号が１×３光カプラで３分岐され、それぞれが第１、第２、第３のＷＳＳに入力される構成を備えてもよい。例えば、第１のＷＳＳは「Ｃｈ１、４、７、１０」の光信号を出力し、第２のＷＳＳが「Ｃｈ２、５、８、１１」の光信号を出力し、第３のＷＳＳが「Ｃｈ３、６、９、１２」の光信号を出力する。そして、光波長分離回路の出力に並列に備えられた１２台の３×１光スイッチのそれぞれが、第１～第３のＷＳＳの出力のいずれかを選択して出力してもよい。
　この場合、制御部１１４は、Ｃｈ１～Ｃｈ１２を１２台の光スイッチのどのポートから出力するかの情報と、Ｃｈ１～Ｃｈ１２の周波数グリッドの情報とに基づいて、第１から第３のＷＳＳのバンドパスフィルタ及び光スイッチの設定を行う。バンドパスフィルタの設定手順は、図１の光波長分離回路１００の手順を準用できる。すなわち、各ＷＳＳにおいて、透過させるチャンネルの光信号の中心周波数に近い中心周波数をバンドパスフィルタの中心周波数に設定し、透過開始周波数及び透過終了周波数を、透過させるチャンネルの光信号の帯域よりも広くなるように設定する。
　一般に、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のＷＳＳを用いてＷＤＭ信号を分離する場合には、ＷＳＳはＮ個並列に配置される。そして、ＷＳＳの出力にはＮ×１光スイッチが並列に配置され、Ｎ個のＷＳＳの出力のいずれかを選択して光波長分離回路から出力する。光スイッチの並列数は、同時に出力される最大のチャンネル数である。
　以上の説明では周波数グリッドのチャンネル間隔が４０ＧＨｚ又は３３．３ＧＨｚの場合について説明した。しかし、式１～式５は、チャンネル間隔が他の値である周波数グリッド（例えば５０ＧＨｚ、３７．５ＧＨｚ又は２５ＧＨｚ）にも適用できる。また、ＷＳＳに設定可能な周波数の最小単位が１２．５ＧＨｚ以外の場合には、式１～式３の「１２．５」を対応する値に置き換えることで、ＷＳＳのバンドパスフィルタに設定される周波数を求めることができる。
　（効果の説明）
　光波長分離回路１００は、ＷＳＳ１０２及び１０３に設定可能な周波数以外の周波数の光信号を含むＷＤＭ信号であっても、光信号を分離して出力できる。このような構成を備える光波長分離回路１００は、ＷＳＳに設定可能な周波数グリッドとはチャンネル間隔が異なる周波数グリッドが採用された光海底伝送システムに適用可能である。
　また、周波数グリッドの間隔は、上記の例に限定されない。例えば、周波数グリッドの間隔が５０ＧＨｚ、３７．５ＧＨｚ、３３．３ＧＨｚ、２５ＧＨｚであっても各部の設定手順は同様である。このような場合でも、周波数グリッドの情報及び光波長分離回路１００の出力ポートとチャンネルとの関係に基づいてＷＳＳ及び光スイッチを設定することにより、光波長分離回路１００の任意の出力ポートに任意のチャンネルを分離して出力できる。
　なお、上記の効果を奏する光波長分離回路１００は、以下の最小構成としても表現できる。すなわち、光波長分離回路１００は、光カプラ１０１と、ＷＳＳ１０２及び１０３と、光スイッチ１０４～１１３とを備える。光カプラ１０１は、複数のチャンネルの光信号が多重されたＷＤＭ信号を分岐する。ＷＳＳ１０２及び１０３は光カプラ１０１の出力ポート毎に配置され、バンドパスフィルタとして機能する。ＷＳＳ１０２及び１０３は、光カプラ１０１の出力ポートから入力されたＷＤＭ光信号に含まれる光信号を中心周波数が隣接しないチャンネル毎に分離して、分離された光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力する。光スイッチ１０４～１１３は、ＷＳＳ１０２及び１０３の出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択する。
　（第２実施形態）
　図１０は、本発明の第２実施形態の光受信器３００の構成例を示すブロック図である。
光受信器３００は、光電気変換回路３０１と、第１実施形態で説明した光波長分離回路１００と、を備える。光電気変換回路３０１は、光波長分離回路１００から出力された、チャンネル毎に分離された光信号を、それぞれ、電気信号に変換する。光電気変換回路３０１は、フォトダイオードなどの受光素子と、受光素子から出力される電気信号を増幅する増幅器を備えてもよい。
　このような構成を備える光受信器３００は、光電気変換回路３０１と第１実施形態の光波長分離回路１００とを備えることにより、ＷＤＭ信号をチャンネル毎に分離して、その信号を電気信号として出力することができる。そして、光受信器３００は、ＷＤＭ信号の多様なチャンネル間隔に柔軟に適応できるという、第１実施形態と同様の効果を奏する。
　（第３実施形態）
　図１１は、本発明の第３実施形態の光送信器４００の構成例を示すブロック図である。
光送信器４００は、電気光変換回路４０１と、第１実施形態で説明した光波長分離回路１００と、を備える。電気光変換回路４０１は、例えば、半導体レーザダイオード等の発光素子であり、入力された電気信号を所定のチャンネル間隔の周波数グリッドの光信号に変換し、光波長分離回路１００の出力ポートへ出力する。
　第１実施形態で説明した光波長分離回路１００を構成するそれぞれの光部品は、透過する光信号の向きにかかわらず機能する。従って、光波長分離回路１００は、出力ポート４１～５０から入力された互いに中心波長が異なる光信号を合波して、ＷＤＭ信号を生成することができる。この場合、光波長分離回路１００の光スイッチ１０４～１１３、ＷＳＳ１０２及びＷＳＳ１０３は、例えば、出力ポートに入力された光信号の奇数チャンネルがＷＳＳ１０２に入力され、偶数チャンネルがＷＳＳ１０３に分配されるように設定される。
　光送信器４００は、電気光変換回路４０１と第１実施形態の光波長分離回路１００とを備えることにより、電気光変換回路４０１が生成した光信号を波長分離回路で合波してＷＤＭ信号として出力することができる。そして、電気光変換回路４０１から入力される光信号のチャンネル間隔がＷＳＳ１０２及び１０３に設定可能なチャンネル間隔以外の周波数であっても、光信号を分離して出力できる。すなわち、光送信器４００は、多様なチャンネル間隔の光信号を合波してＷＤＭ信号を生成できるという効果を奏する。
　（第４実施形態）
　図１２は、本発明の第４実施形態の光ノード５００の構成例を示すブロック図である。
光ノード５００は、光マトリクススイッチ５０１と、光合分波回路５０２と、第１実施形態で説明した光波長分離回路１００と、を備える。光マトリクススイッチ５０１は、入力された複数の光信号の出力先を切り替えることができる周知の光部品である。
　図１２の左側の光波長分離回路１００（第１の光波長分離回路）は、光ノード５００の外部から入力されたＷＤＭ信号を分離して光マトリクススイッチ５０１へ出力する。図１２の右側の光波長分離回路１００（第２の光波長分離回路）は、光マトリクススイッチ５０１から出力された光信号を合波し、合波したＷＤＭ信号を光ノード５００の外部へ出力する。
　光合分波回路５０２は、光マトリクススイッチ５０１から出力された光信号を合波し、合波したＷＤＭ信号を光ノード５００の外部へ出力するとともに、光ノード５００の外部から入力されたＷＤＭ信号を分離して光マトリクススイッチ５０１へ出力する。
　本実施形態の光ノード５００は、光波長分離回路１００をＷＤＭ信号の分離又は合成に用いることで、多様なチャンネル間隔の光信号が用いられる光伝送システムに柔軟に対応できる。
　なお、光合分波回路５０２を２台の光波長分離回路１００に置き換え、一方を光マトリクススイッチ５０１から出力される光信号の合波に用い、他方を外部から入力されるＷＤＭ信号の分波に用いてもよい。この構成により、光合分波回路５０２を介して入出力される光信号のチャンネル間隔に対しても柔軟な設定が可能となる。
　なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
　（付記１）
　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラと、
　前記光カプラの出力ポート毎に配置され、前記光カプラの出力ポートから入力された前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、分離された前記光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するバンドパスフィルタと、
　それぞれの前記バンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択する光スイッチと、
を備える光波長分離回路。
　（付記２）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記バンドパスフィルタに設定可能な最小単位の周波数並びに前記光信号の中心周波数及び前記光信号の帯域幅に基づいて設定される、
付記１に記載された光波長分離回路。
　（付記３）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記最小単位の周波数の倍数となるように設定される、
付記２に記載された光波長分離回路。
　（付記４）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記光信号の帯域を包含する、
付記２又は３に記載された光波長分離回路。
　（付記５）
　前記バンドパスフィルタは、前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を前記バンドパスフィルタの出力ポート毎に設定可能な波長選択スイッチである、付記２乃至４のいずれかに記載された光波長分離回路。
　（付記６）
　前記波長多重光信号に含まれる光信号の中心周波数及び帯域幅の情報及び前記光スイッチから出力される前記光信号の周波数の情報に基づいて前記中心周波数及び前記帯域幅を設定するとともに前記光スイッチを切り替える制御回路をさらに備える、
付記１乃至５のいずれかに記載された光波長分離回路。
　（付記７）
　付記１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路と、
　前記光波長分離回路から出力された、チャンネル毎に分離された光信号を、それぞれ、電気信号に変換する光電気変換回路と、を備える光受信器。
　（付記８）
　付記１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路と、
　入力された電気信号をチャンネル毎に互いに中心波長が異なる光信号に変換して前記光波長分離回路の出力ポートへ出力する電気光変換回路と、を備え、
　前記光波長分離回路は、前記光波長分離回路の出力ポートから入力された前記光信号を合波してＷＤＭ信号を生成する、
光送信器。
　（付記９）
　光マトリクススイッチと、
　前記光マトリクススイッチから出力された光信号を合波して波長多重光信号を出力するとともに、入力された波長多重光信号を分離して前記光マトリクススイッチへ出力する光合分波回路と、
　第１の光波長分離回路と、
　第２の光波長分離回路と、を備え、
　前記第１及び第２の光波長分離回路は、付記１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路であり、
　前記第１の光波長分離回路は、入力された波長多重光信号をチャンネル毎に分離して前記光マトリクススイッチへ出力し、前記第２の光波長分離回路は、前記光マトリクススイッチから出力された光信号を合波し、合波して生成された波長多重光信号を外部へ出力する、光ノード。
　（付記１０）
　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐し、
　分岐された前記波長多重光信号毎に、前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、
　バンドパスフィルタを用いて前記チャンネル毎に分離された前記光信号を出力し、
　前記分離された前記光信号が出力される複数の経路から１つを選択して出力する、
光波長分離方法。
　（付記１１）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を、前記バンドパスフィルタに設定可能な最小単位の周波数並びに前記光信号の中心周波数及び前記光信号の帯域幅に基づいて設定する、
付記１０に記載された光波長分離方法。
　（付記１２）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を、前記最小単位の周波数の倍数となるように設定する、
付記１１に記載された光波長分離方法。
　（付記１３）
　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記光信号の帯域を包含するように設定される、
付記１１又は１２に記載された光波長分離方法。
　（付記１４）
　光波長分離回路のコンピュータに、
　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラの出力ポート毎に配置されたバンドパスフィルタを、前記光カプラの出力ポートから入力された前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、分離された前記光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するように制御する手順、
　それぞれの前記バンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択するように光スイッチを制御する手順、
を実行させるための光波長分離回路の制御プログラム。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。
　この出願は、２０１７年７月２８日に出願された日本出願特願２０１７－１４６８８８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１００　光波長分離回路
　１０１　光カプラ
　１０４～１１３　光スイッチ
　１１４　制御部
　１２０　制御端末
　２０１　光波長分離回路
　３００　光受信器
　３０１　光電気変換回路
　４００　光送信器
　４０１　電気光変換回路
　５００　光ノード
　５０１　光マトリクススイッチ
　５０２　光合分波回路

Claims (14)

  1. 　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラと、
    　前記光カプラの出力ポート毎に配置され、前記光カプラの出力ポートから入力された前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、分離された前記光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するバンドパスフィルタと、
    　それぞれの前記バンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択する光スイッチと、
    を備える光波長分離回路。
  2. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記バンドパスフィルタに設定可能な最小単位の周波数並びに前記光信号の中心周波数及び前記光信号の帯域幅に基づいて設定される、
    請求項１に記載された光波長分離回路。
  3. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記最小単位の周波数の倍数となるように設定される、
    請求項２に記載された光波長分離回路。
  4. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記光信号の帯域を包含する、
    請求項２又は３に記載された光波長分離回路。
  5. 　前記バンドパスフィルタは、前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を前記バンドパスフィルタの出力ポート毎に設定可能な波長選択スイッチである、請求項２乃至４のいずれかに記載された光波長分離回路。
  6. 　前記波長多重光信号に含まれる光信号の中心周波数及び帯域幅の情報及び前記光スイッチから出力される前記光信号の周波数の情報に基づいて前記中心周波数及び前記帯域幅を設定するとともに前記光スイッチを切り替える制御回路をさらに備える、
    請求項１乃至５のいずれかに記載された光波長分離回路。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路と、
    　前記光波長分離回路から出力された、チャンネル毎に分離された光信号を、それぞれ、電気信号に変換する光電気変換回路と、を備える光受信器。
  8. 　請求項１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路と、
    　入力された電気信号をチャンネル毎に互いに中心波長が異なる光信号に変換して前記光波長分離回路の出力ポートへ出力する電気光変換回路と、を備え、
    　前記光波長分離回路は、前記光波長分離回路の出力ポートから入力された前記光信号を合波してＷＤＭ信号を生成する、
    光送信器。
  9. 　光マトリクススイッチと、
    　前記光マトリクススイッチから出力された光信号を合波して波長多重光信号を出力するとともに、入力された波長多重光信号を分離して前記光マトリクススイッチへ出力する光合分波回路と、
    　第１の光波長分離回路と、
    　第２の光波長分離回路と、を備え、
    　前記第１及び第２の光波長分離回路は、請求項１乃至６のいずれかに記載された光波長分離回路であり、
    　前記第１の光波長分離回路は、入力された波長多重光信号をチャンネル毎に分離して前記光マトリクススイッチへ出力し、前記第２の光波長分離回路は、前記光マトリクススイッチから出力された光信号を合波し、合波して生成された波長多重光信号を外部へ出力する、光ノード。
  10. 　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐し、
    　分岐された前記波長多重光信号毎に、前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、
    　バンドパスフィルタを用いて前記チャンネル毎に分離された前記光信号を出力し、
    　前記分離された前記光信号が出力される複数の経路から１つを選択して出力する、
    光波長分離方法。
  11. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を、前記バンドパスフィルタに設定可能な最小単位の周波数並びに前記光信号の中心周波数及び前記光信号の帯域幅に基づいて設定する、
    請求項１０に記載された光波長分離方法。
  12. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅を、前記最小単位の周波数の倍数となるように設定する、
    請求項１１に記載された光波長分離方法。
  13. 　前記バンドパスフィルタの中心周波数及び前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記光信号の帯域を包含するように設定される、
    請求項１１又は１２に記載された光波長分離方法。
  14. 　光波長分離回路のコンピュータに、
    　複数のチャンネルの光信号が多重された波長多重光信号を分岐する光カプラの出力ポート毎に配置されたバンドパスフィルタを、前記光カプラの出力ポートから入力された前記波長多重光信号に含まれる前記光信号を中心周波数が隣接しない前記チャンネル毎に分離し、分離された前記光信号をそれぞれ異なる出力ポートから出力するように制御する手順、
    　それぞれの前記バンドパスフィルタの出力ポートから入力される光信号の経路のいずれか１つを選択するように光スイッチを制御する手順、
    を実行させるための光波長分離回路の制御プログラム、
    を記録した記録媒体。
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